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1、理知识,第十一章,提能力,第2单元,明考向,课堂考题 领悟,课下综合 提升,思维启动 一台理想变压器，其原线圈2 200匝， 副线圈440匝，并接一个100 的负载 电阻，如图1121所示。 (1)当原线圈接在44 V直流电源上时， 图1121 电压表示数为_V，电流表示数为_A。,(2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为_V，电流表示数为_A。此时输入功率为_W，变压器效率为_。,应用升级 1(双选)理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下 说法中正确的是 ( ) A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101 B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C原、副线圈每一匝产生的电动势
2、瞬时值之比为 101 D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 11,解析：对于理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，A错误B正确；每匝线圈产生的感应电动势相等，且电压与匝数成正比，C错；理想变压器忽略热损耗，故输入功率等于输出功率，D正确。 答案：BD,思维启动 采用高压输电之后导线中的电流为什么减小？这与部分电路欧姆定律是否相矛盾？,提示：在输电时，输送功率是一定的，其功率PUI，所以在输电功率一定的情况下，电压越高，电流越小。这一关系与部分电路欧姆定律并不矛盾，这是由于： (1)输电的整个线路并不是纯电阻电路，部分电路欧姆定律的适用条件是纯电阻
3、电路。 (2)输电的电压并非全部加在了输电导线上，而主要是加在下一级的变压器的初级线圈上。,2远距离高压输电示意图(如图1123所示),图1123,应用升级 2某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过 理想变压器后向80 km远处供电。已知输电导线的电阻率为2.4108 m，导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%。求： (1)升压变压器的输出电压。 (2)输电线路上的电压损失。,答案：(1)8104 V (2)3.2103 V,知识检索,典题例析 例1 如图1124所示的电路中， 变压器初级线圈匝数n11 000匝，次 级线圈有两个，匝数分别为n
4、2500匝， n3200匝，分别接一个R55 的电阻， 图1124 在初级线圈上接入U1220 V的交变电流。求： (1)两次级线圈输出电功率之比； (2)初级线圈中的电流。,思路点拨,答案 (1)254 (2)1.16 A,图1125,答案：AB,知识检索 1匝数比不变的情况：如图1126所示,图1126,图1127,3分析动态问题的程序,典题例析 例2 如图1128所示，理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数(图中电压表及电流表皆为理想电表)，则下列说法中正确的是 ( ),图1128,A当滑片c向b端移动时，变压器输入功率变大 B当滑片c向a端移动时
5、，电流表A1的示数将减小，电压 表V的示数不变 C当滑片c向b端移动时，电流表A2的示数将变大，电压 表V的示数也变大 D滑片c不动，将开关S由1掷向2时，三个电表A1、A2、 V的示数都变大,思路点拨 滑片c移动改变负载电阻的大小，从而改变副线圈中的电流、功率，改变原线圈中的电流。开关S由1掷向2减少了原线圈的匝数，从而改变其他各物理量。,答案 D,拓展训练 2(双选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原 线圈输入电压的变化规律如图1129甲所示，副线 圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下 列说法正确的是 ( ),图1129,A副线圈输出电压的频率为50 Hz B副线圈输出电
6、压的有效值为31 V CP向右移动时，原、副线圈的电流比减小 DP向右移动时，变压器的输出功率增加,解析：由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为0.02 s，频率为50 Hz，所以副线圈输出电压的频率为50 Hz，选项A正确；原线圈输入电压的最大值为310 V，有效值为220 V，根据变压公式，副线圈输出电压的有效值为22 V，选项B错误；由变压器变流公式知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，选项C错误；滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小，副线圈输出电流增大，输出功率增加，选项D正确。 答案：AD,知识检索 1输电过程的电压关系,2输电过程功率的关系,典题例析 例3 一小型发
7、电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为50 kW，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为15，两个变压器间的输电导线的总电阻为15 ，降压变压器的输出电压为220 V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：,(1)升压变压器副线圈的端电压； (2)输电线上损耗的电功率； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比。 审题指导 解答本题应注意以下两个方面： (1)输电线上的电流可用PI2U2求出。 (2)因输电线上有电压损失，故U3U2IR线。,答案 (1)2 500 V (2)6 000 W 1 (3)101,拓展训练 3某水电站，用总
8、电阻为2.5 的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3106 kW。现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是 ( ) A输电线上输送的电流大小为2.0105 A B输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kW D输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r 为输电线的电阻,答案：B,1(2011新课标全国卷)如图11210，一理想变压器原、 副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压
9、表和电流表的读数，则( ),图11210,解析：直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V、0.1 A。故原线圈中的电压、电流分别为110 V、0.2 A。 答案：A,2(2011浙江高考)如图11211所 示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1 800和 n2 200 的两个线圈，上线 圈两端与 u 51sin314t V 的交流电源 相连，将下线圈两端接交流电压表， 图11211 则交流电压表的读数可能是 ( ) A2.0 V B9.0 V C12.7 V D144.0 V,答案：A,3（双选）(2010天津高考)为探究理想变压器原、副线圈 电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的 正
10、弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路 中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表 A1、A2，导线电阻不计，如图11212所示。当开关 S闭合后 ( ),图11212,AA1示数变大，A1与A2示数的比值不变 BA1示数变大，A1与A2示数的比值变大 CV2示数变小，V1与V2示数的比值变大 DV2示数不变，V1与V2示数的比值不变,解析：因为变压器的匝数与输入电压U1不变，所以电压表V1的示数和电压表V2的示数不变，C错误，D正确；当S闭合后，因为负载电阻减小，故次级线圈中的电流I2增大，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将增大，但因为变压器的匝数不变，故B错误，A正确。 答案：AD,4(2012潮州模拟)发电机输出功率为100 kW，输出电压是 250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 ， 若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝 数比； (2)用户得到的电功率是多少？,解析：大功率、远距离输电，为了减少输电线路损失，要采用高压输电，到用户后，再降压。其输电线路示意图如图所示。,答案：(1)120 24011 (2)96 kW,
